跨海大橋水上群樁施工安全風險評估與控制

(福建省交通建設質量安全監(jiān)督局，福州 350001)

跨海大橋水上群樁施工安全風險評估與控制

■肖冰

(福建省交通建設質量安全監(jiān)督局，福州 350001)

為研究跨海大橋水上群樁施工的安全風險，采用系統(tǒng)安全工程的方法辨識施工過程中作業(yè)人員、作業(yè)環(huán)境、施工設備等所潛在的風險，運用LEC評價法對其進行定性定量分析，明確各類風險源的種類及危害程度，針對得出的風險防控的重點，從安全管理和現(xiàn)場管控等方面提出可行的安全對策措施和建議。

跨海大橋 水上群樁施工 風險分析 風險控制

1 引言

跨海大橋施工環(huán)境條件復雜，施工組織實施困難，作業(yè)安全風險高居不下，一直以來是行業(yè)安全監(jiān)管的重點環(huán)節(jié)。其中的分部工程——水上群樁施工因其地質條件特殊，受環(huán)境影響大，潛在風險復雜，所以施工難度更是遠勝普通墩臺。因此在水上群樁施工階段有必要建立安全風險評估，通過定性定量的施工安全風險估測，改進施工措施，規(guī)范預案預警預控管理，才能有效降低水上群樁的施工風險，嚴防重大特大事故的發(fā)生。

2 工程特點

近年來，大跨徑橋梁的不斷興建，超長、超大直徑的鉆孔灌注樁已越來越多地得到使用。鉆孔灌注樁基礎由于在承載能力、施工工藝、試用條件等方面的諸多優(yōu)點，一直以來是公路橋梁設計中首選的基礎型式。本文選用的工程實例為主橋基礎采用海中鉆孔灌注樁，并采用鋼板樁圍堰做擋水結構及外模板。鉆孔灌注樁采用搭設水上施工平臺，泥漿護壁，氣舉反循環(huán)鉆機工藝、沖擊鉆正循環(huán)成孔工藝施工。鉆孔平臺由支撐鋼管樁、鋼護筒和梁系組成，鋼護筒在加工車間拼裝好后運至施工現(xiàn)場。

3 風險分析

風險分析主要是采用系統(tǒng)安全工程的方法對風險源可能發(fā)生的事故進行全面的分析，找出潛在的事故類型、可能受傷害人員、致害物、事故原因等，確定主要物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為。

(1)致險因子分析。致險因子的分析從人、機、料、法、環(huán)等方面對可能導致事故的致險因子進行分析。

①人，指作業(yè)人員素質。

②機，指機械設備是否正常運行。本文中橋區(qū)地質條件復雜，弱、微風化巖面起伏較大，巖石強度高；樁基嵌巖深度大，對鉆機性能要求較高。

③料，指材料本身特性、材質、規(guī)格等符合安全要求。

④法，指作業(yè)方式、工藝、方法和技術措施符合安全要求。

⑤環(huán)，指人的作業(yè)環(huán)境、機械設備的工作環(huán)境。本文研究的跨海大橋屬于南亞熱帶海洋性季風氣候，夏季施工期氣溫高，濕度大，臺風頻發(fā)，對基礎施工造成不良影響，臺風暴雨洪水對機械作業(yè)、臨時結構緊固、人員作業(yè)難度的影響增加，同時還要考慮工程施工和過往交通是否相互影響。

(2)受傷人員類型、傷害程度分析。可能受到事故傷害的人員類型分為作業(yè)人員本身、同一作業(yè)場所的其他作業(yè)人員及周圍其他人員；人員傷害程度分為死亡、重傷和輕傷。

(3)不安全狀態(tài)、不安全行為分析。據(jù)《企業(yè)職工傷亡事故分類標準》(GB 6441—1986)企業(yè)職工傷亡事故分類，不安全狀態(tài)分為4大類，不安全行為分為13大類，事故類別分為20類。

根據(jù)以上風險分析方法，結合施工現(xiàn)場實際情況，對跨海大橋水上群樁施工進行了風險分析，確定出潛在的事故類型包括：坍塌、起重、觸電、船撞、溺水、物體打擊、高處墜落、機械傷害、火災、爆炸、塵肺、中暑等。具體分析結果如表1所示。

4 風險估測

根據(jù)風險分析結果，運用 LEC評價法對水上群樁施工進行風險估測，該方法采用與系統(tǒng)風險率相關的3個方面指標值之積來評價系統(tǒng)中人員傷亡風險大小。這3個方面分別是：L為發(fā)生事故的可能性大小；E為人員暴露在這種危險環(huán)境中的頻繁程度；C為一旦發(fā)生事故會造成的損失后果。風險分值D＝LEC，D值越大說明該系統(tǒng)危險性越大，需要增加安全措施，或改變發(fā)生事故的可能性，或減少人體暴露于危險環(huán)境中的頻繁程度，或減輕事故損失，直至調(diào)整到允許范圍內(nèi)。

表1 水上群樁施工風險分析表

表2 LEC法評估結果分級

通過對風險分值進行分級(如表2)，判斷評價危險性的大小。結合現(xiàn)場調(diào)研，得出風險估測結果，具體內(nèi)容如表3所示，最終確定出水上群樁施工過程中應重點防范的風險。

表3 LEC法風險估測匯總表

5 風險控制措施

跨海大橋水上群樁施工影響安全性的主要因素有施工工藝、設計水準、材料質量及工人技術水平，其中，施工工藝及人員的技術水平是影響施工安全的主要因素，由表3可知，風險防控的重點是坍塌、船撞和高處墜落事故，針對需要重點防控的事故，分別從安全技術措施和現(xiàn)場管理措施方面給出了具體的防控對策。

5.1 安全管理措施

(1)建立健全安全組織機構，實行安全生產(chǎn)責任制。施工人員在進入施工現(xiàn)場之前必須進行三級安全教育，并且進行安全技術的交底，要求正確佩戴相關的安全防護設備。

(2)配置足額的專職安全管理人員，特種作業(yè)人員應持證上崗。

(3)嚴格制定專項施工方案，并按照審批的專項施工方案進行施工作業(yè)。

(4)根據(jù)樁徑、樁深、工程和水文地質與現(xiàn)場環(huán)境等狀況選擇適宜的施工方法和機具，并要求制定相應的安全技術措施。施工順序、機具位置、泥漿池及沉淀池、出渣路線、操作人員位置、場內(nèi)運輸、供水供電線路等，都必須符合施工安全組織設計要求。施工現(xiàn)場的機具設備應開展定期安全檢查，確保不出機械故障。

(5)作業(yè)平臺應根據(jù)施工荷載、水深、水流、工程地質狀況進行施工專項設計，其高程應在施工期間的最高水位70cm以上。

(6)施工中應與海事管理部門密切溝通，確保航道運輸安全。密切關注氣候環(huán)境變化情況，尤其需重點關注風速、潮汐等不利因素。

5.2 現(xiàn)場管控措施

(1)施工場地平整、堅實；現(xiàn)場應劃定作業(yè)區(qū)，非施工人員禁止入內(nèi)。

(2)施工現(xiàn)場附近有電力架空線路時，施工中應設專人監(jiān)護。鉆孔樁施工的電氣線路及設施，必須符合規(guī)范JGJ 46—2005要求。

(3)鉆架與平臺安裝要平穩(wěn)、周正、牢固，零部件齊全，危險部位應配齊相應的安全防護設施。鉆機就位，機架不能靠在護筒上。鉆孔運行中作業(yè)人員應位于安全處；嚴禁人員靠近和觸摸鉆桿；鉆具懸空時嚴禁下方有人。鉆孔過程中，應經(jīng)常檢查鉆渣并與地質剖面圖核對，發(fā)現(xiàn)不符合時應計算采取安全技術措施。同時應采取切實措施，嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，從每根樁開鉆至混凝土澆筑完成必須連續(xù)作業(yè)，禁止中間停頓。鉆孔作業(yè)中發(fā)生坍孔和護筒周圍冒漿等故障時，必須立即停鉆；鉆機有倒塌危險時，必須立即將人員和鉆機撤至安全位置，經(jīng)技術處理并確認安全后，方可繼續(xù)作業(yè)。

(4)泥漿護壁成孔時，孔口應設護筒。埋設護筒后至鉆孔之前，應在孔口設護欄和安全標志。

(5)護壁泥漿應滿足下列要求：

①根據(jù)土層不同選配與之相適應的泥漿，泥漿原料應為性能合格的黏土或其他符合環(huán)保要求的材料。

②泥漿不斷循環(huán)使用過程中應加強管理，補漿要及時，始終保持泥漿性能符合要求。

③清孔采用優(yōu)質泥漿，控制泥漿比重和粘度不要直接用清水置換。

④現(xiàn)場應設泥漿沉淀池，泥漿殘渣應及時清理并妥善處理，不得隨意排放，污染環(huán)境。

⑤泥漿沉淀池周圍應設防護欄和安全標志。

(6)嚴格控制護筒加工材料、質量、尺寸等；護筒埋設應嚴格按樁位中心軸線和垂直位置進行，埋設深度必須確保成孔過程中不發(fā)生筒邊竄水造成坍孔事故。當樁孔附近有管線時，護筒的埋入深度宜超過管線深度。

(7)下鋼筋籠前，要清楚孔口周圍障礙物；下鋼筋籠時禁止人爬到鋼筋籠上架中；鋼筋籠的吊點必須焊接牢固，起重用鋼絲繩及繩卡必須安全可靠。起吊時必須設專人指揮不準斜吊或橫向拖拉，確保鋼筋籠垂直入鉆孔。

(8)高空作業(yè)時，所有工具物品要放入工具袋，不得同時作業(yè)，不得拋擲工具和物品。

(9)圍堰內(nèi)支撐焊接要加強檢查，確保焊縫質量，圍堰抽水時須等封底達到足夠的強度。

6 結語

本文在大量跨海大橋施工安全風險研究資料的基礎上，結合水上群樁施工安全管理實踐，采用定性與定量結合的方法對水上群樁施工期間安全風險進行了一定研究，得出跨海大橋水上群樁施工需要重點防控坍塌、船撞和高處墜落事故，并相應提出了措施建議，將大大降低施工期間的的安全事故發(fā)生，提高水上樁基施工總體安全管理水平。

［1］李然.斜拉橋索塔施工安全風險評估及安全控制研究.山西建筑, 2015.5.

［2］交通運輸部工程質量監(jiān)督局．公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估制度及指南解析［M］．北京:人民交通出版社，2011．

［3］吳宗之，高進東，魏利軍．危險評價方法及其應用[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2001．

［4］高興發(fā).鉆孔灌注樁施工及安全控制要點.橋梁隧道.